JPS6268233A - モジユラ工具の自動組立供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、工作機械などに使用するモジュラ工具のモ
ジュールを保管する工具保管装置から（；１定されたモ
ジュールを取出して組立・供給するモジュラ工具の自動
組立供給装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

工作機械に装着する各種の工具を工具室に作方し、生産
管理情報に基づいて指定された工具を前記工具室から搬
出して工作機械に搬入し、工作機械に対する工具の交換
を自動的に行なう工具１゛Ｉ動交換装置は公知である。

また、前記工具を従来の一体形工具に代わって組立式の
モジュラ工具も開発されている。このモジュラ工具は、
第５図に示すように、アダプタモジュールａ１ホルタモ
ジュールｂおよび刃部モジュールＣとから（１η成され
、アダプタモジュールａに対してホルダモジコー　　ル
ｂを装着Ｉ７、このホルタモジュールｂに刃部モジュー
ルＣを装着することにより、モジュラ工具ＡをＩＭ成し
ている。このモジュラ工具Ａはホルダモジュールａに対
して直接、刃部モジュールＣを待イ“ｉするか、アダプ
タモジュールｂを介してｚ　；’、”ｉ　ｔることによ
り、組立てられ、工具全体を交換することなく、先端の
刃部モジュールＣのみを交換することが可能となり、軽
量で取扱いが容易であるとともに、工具を保管する工具
室のスペースも狭くなるというメリットがある。

しかしなから、従来においては、モジュラ工具への組立
および解体を人手によって行なっている。

すなわち、工具室に多数のホルダモジュールａ、アダプ
タモジュールｂおよび刃部モジュールＣを整列状態に保
管し、生産管理情報に基づいてモジュラ工具Ａの組立項
部を決め、作業者が工具室の工具保管棚から必要とする
各種モジュールを取出し、組立テーブル上で組立を行な
っている。したかって、モジュラ工具Ａの組立、解体作
業に多くの人手を要しているとともに、モジュールの数
が多くなると組合わせミスが発生する恐れがある。

また、工具を保管する工具ストッカとしてはエンドレス
走行するチェーンに複数の工具ホルダを設け、これら工
具ホルダに前記モジュールを保持してＨ′ＪＪｌさせる
工具自動ラックは公知であるが、前記各工具ホルダへの
モジュールの収納および取出しはすべて作業者の手作業
に頼っているのが実情である。

〔発明の目的〕

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、人手を介することなく、モジュラ
工具を自動的に組立および供給することができ、作業性
右よび安全性を向上することができるモジュラ工具の自
動組立供給装置Ｎを提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、前記目的を達成するために、モジュラ工具
を構成するホルダモジュール、アダプタモジュールおよ
び刃部モジュール等のモジュールを工具保管装置に保管
し、指令信号に基づいて前記モジュールを選択的に組立
ポジションに位置決めし、この組立ポジションに位置決
めされたモジュールを組立ヘッドによって結合してモジ
ュラ工具を構成し、この組立ヘッドをトラバーサ装置に
よってモジュラ工具を一時的にストックする工具ストッ
カに供給するように構成したことにある。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、モジュラ工具の自動組立供給装置を子ずちの
で、１は工具保管装置、２はモジュラ工具用の工具スト
ッカ、３は切削工具組立装置、４は切削工具用の工具ス
トッカである。また、５はトラバーサ装置であり、この
トラバーサ装置５には組立へラド６が往復運動自在に設
けられ、前記工！１−保管装置１からモジュラ工具用の
工具ストッカ２に工具を供給したり、前記切削工具組立
装置３から切削工具用の工具ストッカ４に工具を供給す
るようになっている。また、７は制御装置である。

まず、前記工具保管装置１について説明すると、１１は
円筒状に構成された本体で、この本体１１０Ｌ部には駆
動機構（図示しない）によって正逆回転するターンテー
ブル１２が設けられている。

このターンテーブル１２の外周縁には多数の工具保持部
１３・・が設けられ、これら工具保持部１３・・にはモ
ジュラ工具Ａを構成するホルダモジュールａ１アダプタ
モジュールｂおよび刃部モジュールＣなどのモジューノ
ｐが水平に環状に保持されている。（工具の軸が水平に
設けられる。）すなわち、前記工具保持部１３は第２図
に示すようにＬ字状に形成されたプレート１４の垂直部
に円弧状の切欠部１５が設けられ、この切欠部１５にモ
ジュールの基端部に設けられた環状溝が」二方がら嵌合
して保持されるようになっている。したがって、各モジ
ュールは放゛射状にしがも先端をターンテーブル１２の
中央部に指向して配置されており、後述する手段によっ
て各モジュールが選択的に組立ポジション１６に位置決
めされるように構成されている。

また、前記トラバーサ装置５は架台１８に設けたガイド
ロッド１９とスクリューロッド２ｏおよび前記ガイドロ
ッド１９に嵌合するとともにスクリューロット２０に螺
合する移動台２１によって構成され、前記スクリューロ
ッド２ｏはサーボモ−夕２２によって回転駆動されるよ
うになっている。この移動台２１には前記組立ポジショ
ン１７に対して進退自在であるとともに、上下方向に回
動自在な可動テーブル２３が設けられ、この可動テーブ
ル２３に前記組立ヘッド６が搭・１アされている。した
がって、組立ヘッド６は可動テーブル２３の移動によっ
て組立ポジション１７に対して進退可能であるとともに
、水平方向および垂直方向に指向できる。

また、組立ヘッド６は、前記工具ホルダ１３に保持され
た各種モジュールａ、ｂ、ｃを把持して組立てる機能を
有しており、その具体的構成は第３図に示すように構成
されている。すなわち、２４は工具把持具で、この把持
具本体２５の内部には軸受２６を介して回転ドラム２７
が回転自在に軸支されている。この回転ドラム２７の下
端部にはテーパ穴２８が設けられ、この底部にはコレッ
トチャフ２９を有したドローバ３０が設けられている。

このドローバ３０は前記回転ドラム２７の」−二部に設
けられた油圧シリンダ３１のピストン３２と連結されて
いるとともに、このドローバ３０は皿ばね３３によって
引込み方向に付勢されている。なお、３４は回転ドラム
２７を回転駆動する駆動機構である。そして、前記テー
パ穴２８にモジュラ工具Ａのホルダモジュールａを装着
するようになっている。また、前記把持具本体２５の側
壁にはブラケット３６を介してナンドランナ３７か設け
られている。このナツトランナ３７１Ｊ駆動モータ３８
と歯車機構３９および締付は輔４０によって１１＋１成
され、この締付は軸４０はエヤシリンダ４１によってモ
ジュラ工具Ａの締付はボルトに押付けられるようにｈＸ
２成されている。

また、モジュラ工具Ａは、第４図に示すように、そのホ
ルダモジュールａのテーパ部５２の先端および下端に花
弁状の係合爪５３．５４が設けられている。また、アダ
プタモジュールｂの上端には前記係合爪５４に係合可能
な係合穴５７か設けられ、下端には係合爪５８が突設さ
れている。さらに、刃部モジュールＣの上端９、には前
記係合爪５４もしくは５８に選択的に係合可能な係合穴
５９か設けられ、下端には刃部６０が設けられている。

そして、ホルダモジュールａに対してアダプタモジュー
ルｂを介して刃部モジュールＣが連結可能であり、また
ホルダモジュールａに対して直接的に刃部モジュールＣ
が連結可能に構成されている。

さらに、ホルダモジュールａ１ホルダモジュールｂおよ
び刃部モジュールＣのそれぞれの外周面には環状溝５５
を有する鍔部５６か設けられ、鍔部５６に設けた環状溝
５５が前記工具ホルダ１３の切欠部１５に係合支持され
るようになっている。

なお、６１は締付はポル］・であり、アダプタモジュー
ルａとホルダモジュールｂとの結合部およびホルダモジ
ュールｂと刃部モジュールＣとの係合部を締付けるもの
である。

そして、前述のように構成されたモジュラ工具Ａのホル
ダモジュールａはそのテーパ部５２が工具把持具２４の
回転ドラム２７に設けたテーパ穴２８に装４りされ、係
合爪５３はコレットチャック２９に係合される。すなわ
ち、コレットチャック２９はドローバ３０の前進、後退
によって開閉し、油圧ンリンタ３１によって送り込まれ
る油圧によってピストン３２か前進したとき開放して係
合爪５３との係合を解除し、油圧シリンダ３１の圧油を
抜くと皿ばね３３の復元力によってドローバ３０が後退
してコレットチャック２９を閉塞して係合爪５３を挟持
するようになっている。

また、モジュラ工具用の工具ストッカ２は、支柱６１の
上端に間歇回転可能な円板６２を有しており、この円板
６２の外周部には等間隔に１夏数の工具支持部６３・・
・が設けられている。これら工具支持部６３・・・は前
記工具ホルダ１３と同様に円弧状の切欠部によって形成
され、モジュラ工具Ａの環状溝５５か係合されてモジュ
ラ工具Ａが垂直状態に支持されるようになっている。

つぎに前記切削工具組立装置３について説明する。これ
はＮＣ立旋盤等の工作機械に使用する工具を組立てるも
ので、７１は本体である。この本体７１の上部における
一側にはマガジン７２が、他側には移動テーブル７３が
設けられており、これらの間にはスイングアーム７４が
設けられてぃる。１ｉ−ｉｉ記マガジン７２は正逆回転
可能なディスク７５とこの外周面に等間隔に設けられた
多数の工具収納部７６とから構成され、これら工具収納
部７６にはモジュラ工具Ｂを構成する刃部モジュールｄ
かｉ′τ脱ｉｉＪ能に挿入されている。また、移動テー
ブルマ３は第１のホルダ部７７と第２のホルダ部７８を
白゛しており、これらホルダ部７７．７８にＩＪモジュ
ラ工具Ｂのホルダモジュールｅが保持されている。そし
て、移動テーブル７３は本体７１Ｆを進退可能で、中立
状態で第１のホルダ部７７か組立ポジション７９に対向
（云第２のホルク′部７８が授受ポジション８０に対向
するとともに、移動テーブル７３の前進時には第１のホ
ルダ部７７が授受ポジション８０に対向し、後退時には
第２のホルダ部７８が組立ポジション７９に対向するよ
うになっている。そして、組立ポジション７９に対向し
てナツトランナからなる結合機構８１か設けられている
。また、授受ポジション８０には前記トラバーサ装置５
によって往復運動するに１１立ヘツド６が対向し、組立
られたモジュラ工具Ｂを把持して前記切削工具用の工具
ストッカ４に供給するようになっている。なお、この切
削工具用の工具スｉ・ツカ４はモジュラ工具用の工具ス
トッカ２と同一構造であり説明を省略する。

つぎに、前述のように構成されたモジュラ工具の自動組
立供給装置の作用について説明する。生産管理情報に基
づいて制御装置７に加工に必要な工具の組合わせなどの
プログラム入力を行なう。

指定された工具かマシニングセンタに使用するモジュラ
工具Ａの場合には制御装置７から工具保管装置１に工具
指定信号が入力される。この工具指定信号の入力によっ
て、工具保管装置１のターンテーブル１２が回転して指
定されたモジュラ工具Ａを（１１Ｓ成する各モジュール
が組立ポジション１７に位置決めされる。この場合、ま
ず、モジュラ工具Ａを構成するホルダモジュールａが位
置決めされ、組立ヘッド６の工具把持具２４に把持され
る。

すなわち、移動テーブル２３によって工具把持具２４が
ホルダモジュールａに対（７て前進し、ホルダモジュー
ルａのテーバ部５２に工具把持具２４のテーバ穴２８を
嵌合させるとともに、コレットチャック２９によってホ
ルダモジュールａの係合爪５３をｌ央１与する。このよ
う：こしてホルダモジュールａの把持が完了すると、移
動テーブル２３は０点を支点として上方へ回動偏位する
。したがって、組立ヘット６に把持されたホルダモジュ
ールａは工具ホルダ１３から上方へ抜き取られ、この状
態で待機される。つぎに、制御装置７からの刃部モジュ
ールＣの工具指定信号によりターンテーブル１２は再び
回転してつぎに刃部モジュールＣを保持している工具ホ
ルダ１３がＨ１立ポジション１７に位置決めされる。こ
こで、前記移動テーブル２３を下方へ回動偏位させてｉ
１１立ヘット６に把持されたホルダモジュールａを工具
ホルダ１３に水平に保持された状態の刃部モジュールＣ
と一直１′Ｉ　Ｊ二に対向させる。−直線状に対向させ
た状態て、＜１１　’、Ｓγヘット６を前進させ、ホル
ダモジュールａの係合爪５４が刃部モジュールＣの係合
穴５９に係合してホルダモジュールａに対して刃部モジ
ュールＣか結合される。すなわち、水平方向に組立てら
れる。ここで、エヤシリンダ４１が前進してナツトラン
ナ３７の締付は軸４０を押圧すると、締付は軸４０は締
付はボルト６１に係合し、この状態でモータ３８が回転
すると、歯車機構３９を介して締付は軸４０が回転して
締付はボルト６１を締ｆ・１ける。したがって、ホルダ
モジュールａと刃部モジュールＣとによってモジュラ工
具Ａが構成され、モジュラ工具Ａの組立が完了すると、
組立ヘット６は再び上方へ回動偏位して刃部モジュール
Ｃを工具ホルダ１３から抜取る。そして、組立ヘット６
は移動テーブル２３の移動によってＦ２退したのち下方
へ回動偏位する。すなわち、組立ヘンドロに把持された
モジュラ工具Ａはその刃部モジュールＣを下にして垂直
状態となり、トラバーサ装置５によって工具ストッカ２
へ供給される。

工具ス！・ツカ２は水平状態にある円板６２に１勺数の
支Ｙｌｆ部６３をＨしており、モジュラ工具Ａのホルダ
モジュールａに設けられた環状溝５５が係合支持される
ことになる。このような作用を繰返すこと一二よって組
立ポジション１７においてモジコラ工具へが順次組立て
られ、トラバーサ装置５によって工具ストッカ２に供給
されるとともに、工具ストッカ２に一時的にストックさ
れたモジュラ工具Ａは加工順序にしたがって工作機械に
搬送されることになる。また、工作機械から搬入された
使用済のモジュラ工具Ａは工具ストッカ２に一時的にス
トックされたのち、モジュラ工具Ａの・組立体止中に組
立ポジション１７において分解され、各モジュールは工
具保管装置１の工具ホルダ１３に格納される。

なお、前記実施例によれば、ホルダモジュールａと刃部
モジュールＣとを結合してモジュラ工具Ａを１７４成す
る場合について説明したが、ホルダモジュールａに対し
てアダプタモジュールｂを介して刃部モジュールＣを結
合する場合にも同様である。

また、指定された工具がＮＣ立旋盤に使用する工具であ
る場合には、切削工具組立装置３が作動する。すなわち
、マガジン７２は回転して指定された刃部モジュールｄ
が受は渡しポジション７２ａに位置決めされるとともに
、スイングアーム７４が旋回してその刃部モジュールｄ
を把持する。

そして、刃部モジュールｄを工具収納部７６から抜きと
ったのちスイングアーム７４が再び旋回して移動テーブ
ル７３上のホルダモジュールｅに搬入し、結合機構８１
によってホルダモジュールｅに対して刃部モジュールｄ
を結合する。組立ポジション７９において組立られたモ
ジュラ工具Ｂは移動テーブル７３の移動によって授受ポ
ジション８０に移動し、このモジュラ工具Ｂは前記に、
ｆｉ立ヘッド６によって面持され、トラバーサ装置５に
よって切削工具用の工具ストッカ４に供給されることに
なる。この工具ストッカ４に支持されたモジュラ工具Ｂ
はたとえばＮＣ立旋盤等の工作機械に搬送されることに
なる。

なお、前記実施例においては、工具が回転する］−作機
械用のモジュラ工具Ａを自動組立供給する装置に、工具
が固定の工作機械用のモジュラ工具Ｂを組立供給する装
置を付設し、１台のトラバーサ装置および組立ヘットを
併用したが、切削工具組立装置は必ずしも設ける必要か
ない。

また、工具保管装置は、ターンテーブルの周縁に１Ｍ数
の工具ホルダを設け、ターンテーブルを０回転させるこ
とによって指定された工具の割出しを行なうように構成
したが、エンドレスベルト上に等間隔に工具ホルダを設
け、モジュラ工具を（ｌ′４成するモジュールを保持す
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、モジュラ工具
を構成するホルダモジュール、アダプタモジュールおよ
び刃部モジュールを工具保管装置の工具ホルダに保持し
、指定されたモジュールを自動的に組立ポジションに位
置決めして組立、工具ストッカに自動的に供給すること
ができ、従来の手作業による組立に比較して作業性およ
び安全性を向上することができる。しかも、工具ホルダ
に各モジュールを溝置きに保持することによってモジュ
ールの長さに関係なく、一定のストロークでモジュール
の着脱ができ、組立ヘッドの移動ストローク制御が簡単
であるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はこの発明の一実施例を示すもので、
第１図はモジュラ工具自動組立供給装置全体の斜視図、
第２図は工具ホルダの斜視図、第３図は組立ヘッドの一
部切欠した平面図、第４図はモジュラ工具を分解した状
態の上面図、正面図および下面図、第５図は一般的なモ
ジュラ工具の？、！、７成図である。 １・・・工具保管装置、２・・・工具ストッカ、５・・
・トラバーサ装置、６・・・組立ヘッド、７・・・制御
装置、１３・・・工具ホルダ、１７・・・組立ポジショ
ン。 出願人代理人　弁理士　鈴江武ら ６・・・餌女ヘツＹ″ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モジュラ工具を構成する複数のモジュールを水平置きに
   保持するとともに指令信号に基づいて前記モジュールを
   選択的に組立ポジションに位置決め可能な工具保管装置
   と、組立てられたモジュラ工具を一時的にストックする
   工具ストッカと、前記工具保管装置と工具ストッカとを
   連絡するトラバーサ装置と、このトラバーサ装置によっ
   て前記組立ポジションと工具ストッカとの間を往復運動
   するとともに上下方向に回動自在に設けられ前記組立ポ
   ジションに水平置き状態で位置決めされたモジュールを
   結合してモジュラ工具を組立てるとともに、組立後のモ
   ジュラ工具を前記工具ストッカに供給する組立ヘッドと
   を具備したことを特徴とするモジュラ工具の自動組立供
   給装置。